(57)【要約】  商用車のためのコンプレッサシステムが、少なくとも１つのコンプレッサ（５）と、コンプレッサ（５）を駆動する少なくとも１つの電気モータ（３）と、少なくとも１つの電気モータ制御ユニット（２）と、少なくとも１つの空気処理装置（４０）とを有しており、電気モータ制御ユニット（２）は、電気モータ（３）と、少なくとも部分的に空気処理装置（４０）とを制御するように構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用車のためのコンプレッサシステムであって、少なくとも１つのコンプレッサ（５）と、前記コンプレッサ（５）を駆動する少なくとも１つの電気モータ（３）と、少なくとも１つの電気モータ制御ユニット（２）と、少なくとも１つの空気処理装置（４０）とを有している、商用車のためのコンプレッサシステムにおいて、
前記電気モータ制御ユニット（２）は、前記電気モータ（３）と、少なくとも部分的に前記空気処理装置（４０）とを制御するように構成されていることを特徴とする、商用車のためのコンプレッサシステム。
【請求項２】
前記コンプレッサ（５）はスクリュコンプレッサ（５）である、請求項１記載のコンプレッサシステム。
【請求項３】
前記空気処理装置（４０）は、多回路保護バルブと複数の圧縮空気リザーバ（５１〜５４）とを有している、請求項１および２記載のコンプレッサシステム。
【請求項４】
前記電気モータ制御ユニット（２）は信号入力部（７）を有しており、前記信号入力部は、前記空気処理装置（４０）のセンサ信号を処理するために機能するように構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のコンプレッサシステム。
【請求項５】
前記電気モータ制御ユニット（２）は信号出力部（９）を有しており、前記信号出力部は、前記空気処理装置（４０）のアクチュエータを制御するために機能するように構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のコンプレッサシステム。
【請求項６】
前記電気モータ制御ユニット（２）は圧力監視制御モジュールを有しており、前記圧力監視制御モジュールは、前記空気処理装置（４０）内の圧力を監視かつ／または制御可能であるように構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のコンプレッサシステム。
【請求項７】
前記圧力監視制御モジュールはさらに、前記商用車の少なくとも１つの別の圧縮空気消費器内の圧力を監視かつ／または制御可能であるように構成されている、請求項６記載のコンプレッサシステム。
【請求項８】
前記電気モータ制御ユニット（２）は空気乾燥制御モジュールを有しており、前記空気乾燥制御モジュールは、前記空気処理装置（４０）内の空気乾燥機能を監視かつ／または制御可能であるように構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のコンプレッサシステム。
【請求項９】
前記電気モータ制御ユニット（２）は回転数制御モジュールを有しており、前記回転数制御モジュールは、前記電気モータ（３）の回転数を開ループ制御かつ／または閉ループ制御可能であるように構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のコンプレッサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのコンプレッサと、少なくとも１つの電気モータと、少なくとも１つの空気処理装置とを有した、商用車のためのコンプレッサシステムに関する。
【０００２】
従来技術により既に、商用車のための空気処理システムが公知である。
【０００３】
商用車のための空気処理システムは通常、空気コンプレッサ、空気処理ユニット、ならびに複数の圧縮空気リザーバといった複数の主要な構成要素から成っている。
【０００４】
商用車における空気処理装置（英語：Electronic Control for Air Processing Units (E-APU)）のための電子的な制御装置の利用は、数年来、既存のものである。このようなシステムは、圧力コントロール、空気乾燥コントロール、および回路保護機能を提供する。
【０００５】
圧力コントロールおよび回路保護機能性のために、このシステムは、圧力レベルをコントロールし、監視するために様々な圧力センサを、商用車の圧縮空気システムの様々な回路において使用している。回生および圧縮機コントロール機能性を提供するために、複数の電磁弁が使用される。
【０００６】
上記機能性の他にある、空気処理ユニットのための制御を、いわゆる空気処理ユニット内に共に組み込むことができる。
【０００７】
空気処理ユニットのための制御装置が組み込まれておらず、これらの制御装置が外部の手段として形成されており、アクチュエータと圧力センサのみが空気処理ユニット内に取り付けられている複数のシステムも公知である。
【０００８】
このような形式の制御装置は、例えば独国特許出願公開第１０２０１１１０７１５５号明細書（DE 10 2011 107 155 A1）により公知である。
【０００９】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の商用車のためのコンプレッサシステムを改良して、特に、商用車のためのコンプレッサシステムを、より簡単に構成することができ、より効率的に形成できるようにすることにある。
【００１０】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を備えたコンプレッサシステムにより解決される。これによると、商用車のためのコンプレッサシステムであって、少なくとも１つのコンプレッサと、コンプレッサを駆動する少なくとも１つの電気モータと、少なくとも１つの電気モータ制御ユニットと、少なくとも１つの空気処理装置とを有しており、電気モータ制御ユニットは、電気モータと、少なくとも部分的に空気処理装置とを制御するように構成されている、商用車のためのコンプレッサシステムが設けられている。
【００１１】
本発明の根底を成す思想は、電気モータ制御ユニットにおける機能統合により、コンプレッサのための制御機能と、空気処理装置のための制御機能とを、電気モータ制御ユニットに組み込むというものである。これにより、既存の性能のよい電気モータ制御ユニットに、別の機能性を持たせることができるので、空気処理装置のための別の制御ユニットを省くことができる。
【００１２】
さらに、コンプレッサはスクリュコンプレッサであってよい。これにより、スクリュコンプレッサによる効果的かつ効率的な圧縮空気の提供が可能であるという利点が得られる。スクリュコンプレッサは特に、ハイブリッド商用車のような新規の利用分野で大きな利点を有している。何故ならば、このスクリュコンプレッサは、商用車の駆動ユニットが常に作動されるという前提にある現行のコンプレッサよりも効率的に運転され得るからである。このような前提は、ハイブリッド商用車ではもはや当てはまらない。
【００１３】
さらに、空気処理装置は、多回路保護バルブと複数の圧縮空気リザーバとを有していることが考えられる。これらの機能性も、電気モータ制御ユニットによって共に監視し、制御することができる。
【００１４】
さらに、電気モータ制御ユニットは信号入力部を有しており、この信号入力部は、空気処理装置のセンサ信号を処理するために機能するように構成されていることが考えられる。このような信号入力部により、電気モータ制御ユニットと空気処理装置とが互いに通信できることが簡単に達成され得る。このために特に、電気モータ制御ユニットには、規格化された、もしくは工業規格により特定される、相応の接続部もしくは信号接続部が設けられることが想定される。
【００１５】
電気モータ制御ユニットは信号出力部を有していてよく、信号出力部は、空気処理ユニットのアクチュエータを制御するために機能するように構成されている。したがって、空気処理装置（ユニット）を相応に制御することができ、アクチュエータにおいては特に電磁弁または空気処理装置のその他の弁が制御される。これにより空気処理装置の効率的な作動が可能である。
【００１６】
さらに、電気モータ制御ユニットは圧力監視制御モジュールを有しており、圧力監視制御モジュールは、圧力監視制御モジュールによって空気処理装置内の圧力を監視かつ／または制御可能であるように構成されていることが考えられる。これにより、空気処理装置の実質的な機能を監視し、制御することができ、すなわち、空気処理装置内を支配している圧力、特にここを支配している作業圧を監視し制御することができる。このような監視により、空気処理装置を効率的かつ効果的に作動させることができ、電気モータ制御ユニットを介してその圧力監視制御モジュールによって、相応に監視し、制御することができる。
【００１７】
さらに、圧力監視制御モジュールがさらに、商用車の少なくとも１つの別の圧縮空気消費器内の圧力を監視かつ／または制御可能であるように構成されていることが考えられる。これにより、空気処理装置においてだけではなく、商用車の圧縮空気システムの別の部分においても、電気モータ制御ユニットの圧力監視制御モジュールによる相応の監視と制御とが提供され得る。
【００１８】
さらに、電気モータ制御ユニットは空気乾燥制御モジュールを有しており、空気乾燥制御モジュールは、空気処理装置内の空気乾燥機能を監視かつ／または制御可能であるように構成されていることが考えられる。これにより、空気処理装置のさらなる重要な機能を監視し、制御することができる。
【００１９】
さらに、電気モータ制御ユニットは回転数制御モジュールを有しており、回転数制御モジュールは、電気モータの回転数を開ループ制御かつ／または閉ループ制御可能であるように構成されていることが考えられる。回転数制御装置を介して、電気モータの電力消費、および電気モータの作動も相応に開ループ制御し、閉ループ制御することもできる。これは負荷に適合させて直接行うことができる。
【００２０】
本発明のさらなる詳細および利点は、図示した実施例につき詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】商用車のための空気処理装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の実施例を示す斜視図である。
【００２２】
図１には、電気モータ３によって駆動されるコンプレッサ５を備えた商用車空気処理システムの概略図が示されている。
【００２３】
電気モータ３によるコンプレッサ５の駆動は、共通の駆動軸４と電気モータ制御ユニット２とを介して行われる。これら全ての構成要素は、１つの共通のケーシング１内に配置されている。
【００２４】
コンプレッサ５は、スクリュコンプレッサ５である。
【００２５】
さらに、空気処理ユニット４０が存在しており、この空気処理ユニットは、多回路保護バルブと、蓄えられた圧縮空気２１〜２４を含む複数の圧縮空気リザーバ５１〜５４とを有している。
【００２６】
コンプレッサ５は、吸込管路３０から周囲の空気を受け取り、出口は、空気出口管路３１を介して空気処理ユニット４０に接続されている。
【００２７】
電気モータ制御ユニット２には、以下の構成部分が組み込まれている：
空気処理装置４０用のコントロールユニット１０（Ａ．１０）、および電気モータ３のための周波数ユニット変換器６用のコントロールユニット１０。これらコントロールユニットは、電気的なコントロールラインを介して互いに接続されている。
【００２８】
周波数変換器６は、エネルギ接続部１１を有しており、周波数変換器の出口は、相応の電気的ライン１２を介して電気モータ３に接続されている。
【００２９】
電気モータ制御ユニット２は、空気処理ユニット４０の全ての機能を監視し、商用車の様々なニューマチック消費器５０の仕事も監視することができるように、圧力センサ信号受信のための信号入力部７（アナログ信号入力部７）および電磁弁９への接続部を備えている。
【００３０】
電気モータ制御ユニット２のアナログ信号入力部７は、電気接続部６０を介して空気処理装置４０に接続されている。
【００３１】
同じことは弁駆動装置９にも当てはまり、弁駆動装置も同様に、接続ライン６１を介して接続されている。
【００３２】
組み込まれた制御ユニット２は、電気モータ３の周波数変換器６をコントロールし、制御することができ、空気処理装置４０の全ての機能もコントロールし、制御することができ、このために信号入力部７と信号出力部９とが使用される。
【００３３】
これらの接続部７と９により、空気処理装置４０内の圧力状況と、空気乾燥機能とを相応にコントロールすることができる。
【００３４】
さらには、車両ステータス（状態）、電気モータステータス、および空気処理ステータスも相応に監視し、相応の回転数を電気モータ３に提供し、これによりコンプレッサ５のために最適かつ最良の作動特性を提供することができる。
【００３５】
図２は、電気モータ３によって駆動されるコンプレッサ５を備えた、図１に示した商用車空気処理システムを斜視図で示している。
【００３６】
さらに、図２には、空気処理ユニット４０と、所属の（圧縮空気）空気供給管路６４とが示されている。
【００３７】
電気モータ制御ユニット２はこの場合、電気モータ３に直接配置されている。
【００３８】
この場合、電気モータ制御ユニット２は２つのデータケーブル接続部２ａと２ｂとを有している。
【００３９】
さらに、電力接続部２ｃが設けられている。
【００４０】
さらに、電気モータ制御ユニット２は、例えば商用車のＣＡＮバスに接続するための接続部２ｄを有している。
【００４１】
データケーブル接続部２ａには第１のデータケーブル６２が接続されている。
【００４２】
データ伝送ケーブル６２によって、電気モータ制御ユニット２は電気モータ３に信号接続されている。
【００４３】
図示した実施例では、データ伝送ケーブル６２は、スクリュコンプレッサ５のオイルレベルセンサに接続されていて、オイルレベルセンサのデータを電気モータ制御ユニット２に伝達するために用いられている。
【００４４】
データケーブル接続部２ａには第２のデータケーブル６３が接続されている。
【００４５】
データ伝送ケーブル６３によっても、電気モータ制御ユニット２は電気モータ３に信号接続されている。
【００４６】
図示した実施例では、データ伝送ケーブル６３は、スクリュコンプレッサ５の温度センサに接続されていて、温度センサのデータを電気モータ制御ユニット２に伝達するために用いられている。
【００４７】
基本的には、データ伝送ケーブルを介して別のセンサが電気モータ制御ユニット２に接続されてもよく、スクリュコンプレッサ５の相応の運転データが伝達されてもよい。
【００４８】
さらに、電気モータ３に組み込まれている構成部分である電気モータ制御ユニット２は、接続部を介して、商用車のデータバス６６に接続されている。
【００４９】
図示した実施例ではデータバス６６は、商用車のＣＡＮバスであるＣＡＮバスである。
【００５０】
電気モータ３の構成部分である電気モータ制御ユニット２と空気処理ユニット４０との間の通信は、したがってＣＡＮバス６６を介して行われる。
【００５１】
空気処理ユニット４０はＣＡＮバス６６に接続するための接続部４０ａを有している。
【００５２】
ＣＡＮバス６６の利用により、信号伝送は外乱に比較的強く、外乱信号も殆ど生じ得ないことが達成される。
【００５３】
特に、電気モータ制御ユニット２からＣＡＮバス６６への、およびＣＡＮバス６６から空気処理ユニット４０への信号伝達のための著しく短いラインにより作業することができ、これにより、機能の統合、および商用車のいずれにせよ存在している既存の信号伝送設備の利用も可能となる。
【００５４】
図１および図２により明らかであるように、電気モータ３、スクリュコンプレッサ５、および空気処理ユニット４０も、独立的なユニットである。
【００５５】
しかしながら、電気モータ３の電気モータ制御ユニット２により、電気モータ３および空気処理ユニット４０が制御される。
【００５６】
したがって、いずれにせよ高出力の開ループ制御ユニットおよび閉ループ制御ユニットを備える必要のある、電気モータ３の制御ユニット２において、スクリュコンプレッサ５および空気処理ユニット４０のための開ループ制御および閉ループ制御の機能統合が行われる。
【００５７】
したがって、すなわちこの場合、特にスクリュコンプレッサ５の領域において、また空気処理ユニット４０の領域においても、高価な電子的構成要素を省くことができる。
【００５８】
信号伝達バス、この場合ＣＡＮバス６６の利用によりさらに、電気モータ制御ユニット２による空気処理ユニット４０の制御のための特に好適な信号伝達が可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１  ケーシング
２  電気モータ制御ユニット
２ａ  データケーブル接続部
２ｂ  データケーブル接続部
２ｃ  電力接続部
２ｄ  接続部
３  電気モータ
４  駆動軸
５  コンプレッサ
６  周波数ユニット変換器
７  信号入力部
９  電磁弁
１０  コントロールユニット
１１  エネルギ接続部
１２  電気的ライン
２１  圧縮空気
２２  圧縮空気
２３  圧縮空気
２４  圧縮空気
３０  吸込管路
３１  空気出口管路
４０  空気処理ユニット（装置）
４０ａ  接続部
５０  ニューマチック消費器
５１  圧縮空気リザーバ
５２  圧縮空気リザーバ
５３  圧縮空気リザーバ
５４  圧縮空気リザーバ
６０  電気接続部
６１  接続ライン
６２  データ伝送ケーブル
６３  データ伝送ケーブル
６４  （圧縮空気）空気供給管路
６６  データバス、ＣＡＮバス
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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